579369 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於微機電系統裝置。 【先前技術】 目前，微機電系統 （MEMS ; Micro Electro Mechanical System )已廣泛應用於幾個領域。若使用此 MENS於射頻（RF; Radio Frequency)開關，可降低傳輸 損失且可得到所謂可提高在關（Off )狀態的絕緣性的良 好性能。 、靜電的驅動型的RF-MEMS開關的典型的構成顯示於 第12圖。如第12圖所示，此RF-MEMS開關1 1形成在2個 靜電電極1 1 a和1 1 b之間設置可動接觸子1 1 Cj和接點1 1 d、 1 1 e的構成。接點1 1 d連接於輸入端子1 3，接點1 1 e連接 於輸出端子14。因此，在靜電電極11a和lib的其中一方 施加高電位，而在另一方則施加低電位。 此RF-MEMS開關的一具體的構成顯示於第13圖。第 13(a)圖顯示此RF-MEMS開關的平面圖，第13 ( b )圖 顯示此RF-MEMS開關開狀態的狀況，以顯示於第13 ( a )的剖面線/^人’剖面時的剖面，第13((：)圖顯示此&卜 MEMS開關開狀態的狀況，以顯示於第1 3 ( a )的剖面線 B-B，剖面時的剖面，第13 ( d ).圖顯示此RF-MEMS開關 關狀態的狀況，以顯示於第1 3 ( a )的剖面線A-A，剖面時 的剖面，第13 ( e )圖顯示此RF-MEMS開關開狀態的狀 -4- (2) (2)579369 況，以顯示於第1 3 ( a )的剖面線B - B ’剖面時的剖面。 第1 3圖所示，靜電電極丨丨b固定於基板3 0上，靜電電 極U a固定於安裝支點2 〇 a於基板3 〇上的懸臂樑2 0。又， 可動接觸頭1 1 c設置在與懸臂樑2 〇的支點上。在未施加電 壓於靜電電極1 1 a和1 1 b的狀態，如第1 3 ( b )和（c )所 示懸臂樑不彎曲，可動接觸頭不接觸接點1 1 d和1 1 e。因 而，開關1 1形成開狀態。對此，施加電壓於靜電電極1 1 a 和1 1 b時’如第1 3 ( d )和（e )所示，藉由靜電力懸臂樑 2 0彎曲，可動接觸頭1 1 c與接點1 1 d和1 1 c接觸，開關1 1 形成關狀態。 【發明內容】 這種靜電驅動型的RF-MEMS開關，因爲傳輸損失且 關狀態（開狀態）之時絕緣性高，使用於行動無線裝置的 可能性正被討論著。但是，靜電驅動型RF-MEMS開關一 般爲了防止可動接觸頭與接點的接觸確保信賴性，可動接 觸頭的彈性系數有必要增大，因而，從數十V到數百V 的驅動電壓是必要的。另一方面，因爲行動無線裝置的電 池是數V，在得到RF-MEM S驅動用的電壓，升高電池電 壓或盡可能降低靜電驅動型的RF-MEMS的驅動電壓變得 必要。但是，卻有著以低驅動電壓而信賴性不能確保的問 題。 又，雖可考慮與RF-MEMS開關一體積體化形成作爲 升高RF-MEMS開關的驅動電壓的功率1C電路，但在此 -5- (3) (3)579369 情況’卻有著從該升壓的功率1C電路產生的雜訊帶給 RF-MEMS開關壞影響的問題。 本發明係考慮上述情形，盡可能壓制雜訊的產生，提 供可得到高信賴性的MEMS裝置爲目的。 依據本發明第1態樣的MEMS裝置的特徵係具備··包 含發光元件射出光的發光電路、具有接收從前述發光電路 所射出的光產生電壓的受光元件複數個直列被連接的直列 電路的受光電路和藉由經前述受光電路所產生的電壓所驅 動的Μ E M S構造部。 又，依據本發明的第2態樣的MEMS裝置的特徵係具 備：包含第1發光元件射出光的第1發光電路、包含第2發 光元件射出光的第2發光電路，具有接收從前述第1發光電 路所射出的光產生電壓的受光元件被複數個直列連接的直 列電路的第1受光電路、具有接收從前述第2發光電路所射 出的光產生電壓的受光元件被複數個直列連接的直列電路 的第2受光電路、藉由前述第2發光電路停止光的發射，使 產生於前述第2受光電路的前述直列電路的兩端電壓放電 的放電電路、包含具有連接於前述第1受光電路的高電位 側的端子的第1靜電電極和第2靜電電極的RF-MEMS開關 的MEMS構造部、設在前述第1靜電電極和前述第2靜電 電極之間的電阻元件以及連接汲極於前述第2靜電電極， 連接源極於前述第1受光電路的低電位側的端子，經由前 述放電電路連接閘極於前述第2受光電路的高電位側的端 子的MOS開關。 -6- (4) (4)579369 又’依據本發明的第3態樣的MEMS裝置的特徵係具 備：包含第1發光元件射出光的發光電路、具有接收從前 述發光電路所射出的光產生電壓的受光元件被複數個直列 連接的第1直列電路的第1受光電路、具有接收從前述發光 電路所射出的光產生電壓的受光元件被複數個直列連接的 第2直列電路，此第2直列電路的高電位側端子與前述第1 受光電路的低電位側端子一齊被連接的第2受光電路、與 前述第1受光電路一齊並列被連接的電阻元件、連接汲極 於前述第2直列電路的高電位側的端子，連接源極於前述 第2直列電路的低電位側的端子，連接閘極於前述第i直列 電路的高電位側端子接合型場效電晶體以及藉由前述第2 受光電路所產生的電壓所驅動的MEMS構造部。 【實施方式】 以下，就本發明的實施形態，參照圖式具體說明。 【第1實施形態】 依照本發明的第1實施形態的MEMS裝置的構成顯示 於第1圖。此實施形態的MEMS裝置1具備從例如LED ( Light Emitting Diode) 、LD( Laser Diode)或有機發光 元件等發光元件2a形成發光元件電路2、從直列被連接的 複數個受光二極體5!，…，5n形成的受光電路5、放電電 路7以及MEMS (微機電系統）1〇。本實施形態的MEMS 例如可爲 rf-MEMS開關、MEMS鏡、MEMS開關和 (5) (5)579369 MEMS啓動器等之中的任一。又，受光電路5和放電電路7 構成驅動MEMS 10的驅動電路4，形成於1晶片上。再者， 亦可將驅動電路4和MEM S 10形成在1晶片上。 施加數V的輸入電壓於發光元件元件電路時，從發 光元件電路2發射光。構成受光電路5的受光二極體5 i ( i =1，…，η )接受此被發射的光時，在各受光二極體5 i的 正極和負極之間既定的電壓產生。藉由調整受光二極體 (i=l，…，η)的個數η，在受光電路5的兩端，可產生 往發光元件2a的輸入10倍以上，例如10V〜40V以上的電 壓。如此高電壓生成於受光電路5的兩端時，此高電壓經 由放電電路7施加於MEMS10的控制電極，MEMS10作動。 再者，此MEMS10的作動的停止藉由停止來自發光元件電 路2的光的發射，藉由利用放電電路7使上述控制電極間短 路變的可能。 如此在本實施形態之中，作爲驅動MEMS 10的高電壓 藉由直列連接複數受光二極體（例如太陽電池）5i(i二1 ，…，η )的受光電路5而得到。又，實際的驅動部係受光 電路5和藉由光被隔離的發光元件電路2。此發光元件電路 2無直列連接之必要，以1 V〜數V的變壓可使作動。藉由 成爲這樣的構成，以數V的輸入電壓，用AC (交流）或 用DC (直流），可自由得到從數十V到數百V的MEMS 的驅動電壓。藉此，可得高性能且高信賴性。再者，就 MEMS的驅動電壓而言可爲60V以上、100V以上或600V 以上，這些驅動電壓藉由上述的受光電路5可得，可得更 -8- (6) (6)579369 佳的性能。 又，因爲形成驅動部的發光元件電路2和產生驅動電 壓的受光電路5被電性絕緣’所以比之於如習知模組化升 壓用的功率I C電路而使用的情況或特別是一體積體化 Μ E M S和功率I C的情況，可減少產生的雜訊和可盡可能 的防止給予MEMS10壞影響。更且MEMS10在靜電驅動型 的場合，因爲藉由從發光元件電路2和受光電路5形成的升 壓部和MEMS 1 0的靜電驅動部雙重被電性絕緣，可得對雜 訊更好的絕緣。 又，在本實施形態之中，因爲產生驅動電壓的受光電 路5從直列連接的受光二極體所構成，所以比之於習知的 升壓用功率1C電路更可高耐壓化且同時可得更好的升壓 波形。 又，比之於習知的升壓用的功率1C電路可減少零件 個數。 更且，在本實施形態之中，因爲驅動電壓產生部爲從 被直列連接的受光二極體所構成所以若MEMS 10爲偵測器 ，可增大動態範圍。 再者，本實施形態的MEMS 10可爲靜電壓驅動型，當 然亦可爲其它的類型（使用磁性的MEMS等）。 【第2實施形態】 其次，依據本發明的第2實施形態的MEMS裝置的構 成顯示於第2圖。此第2實施形態的MEMS裝置1 A形成在 -9- (7) (7)579369 第1實施形態的 MEMS之中，置換MEMS10於RF-MEMS 開關1 1的構成。RF-MEMS開關1 1爲靜電驅動型，具備靜 電電極1 la、1 lb、可動接觸頭1 lc、接點；i ld·.、；[ ie、輸入 端子1 3和輸出端子1 4。接點1 1 d連接於輸入端子，接點 lie連接於輸出端子14。因而，在靜電電極lla和lib之 中的一方施加高電位，在另一方則施加低電位。此RF-MEMS開關1 1的具體的構成例如可爲顯示於以習知例說明 的第1 3圖的構成。 又，放電電路7的一具體構成顯示於第3圖。在第3圖 之中，放電電路7具備接合型FET8和電阻Rl、R2。接合 型FET8形成汲極經由電阻R1連接於構成受光電路5的受 光二極體5ι的正極，聞極經由電阻R2連接於構成受光電 路5的受光二極體5 !的正極以及源極連接於構成受光電路5 的受光二極體5 n的負極的構成，在本實施形態之中，接合 型FET8的汲極連接於RF-MEMS11的靜電電極lib，源極 連接於RF-MEMS1 1的靜電電極1 la。 在此實施形態之中，接合型FET8爲正常開（Normal On )型，發光元件電路2發光’在受光電路5的兩端驅動 電壓產生時，形成關（0 f f)狀態。因而，此驅動電壓經 由顯不於第3圖的放電電路7施加於RF-MEMS開關的靜電 電極1 1 a和1 1 b。接著，可動接觸頭1 1 c接觸於接點，RF-MEMS開關1 1形成開狀態，輸入端子13和輸出端子14導通 。又，發光元件電路2停止光的放射時，藉由受光電路5的 兩端的電位差變爲零以及施加於構成放電電路7的接合型 (8) (8)579369 F E T 8的閘極的電位亦變爲零，接合型F E T形成開狀態。 藉此，靜電電極1 1 a和1 1 b間短路，R F - Μ E M S開關形成關 狀態。再者，在本實施形態之中，RF-MEMS開關1 1，平 常時爲關狀態，藉由施加電壓於靜電電極1 1 a、1 1 b，雖形 成開狀態，但是平常時爲開狀態，亦可爲若施加電壓於靜 電電極1 la、1 lb間形成關狀態的RF-MEMS開關。 如以上說明，若由本實施型態，與第1實施型態同樣 ，盡可能壓制雜訊的產生，可得高的信賴性。又，與習知 的情況比較可減少零件件數，更且藉由高耐壓化變得可能 可得好的昇壓波形。 其次，依照本發明的第3實施型態的MEM.S裝置的構 成顯示於第4圖。依照此第3實施型態的MEMS裝置1B， 在第2實施形態之中，形成新追加RF-ME MS開關1 1和被 阻抗整合的配線的構成。 不用說，此第3實施型態亦可達成與第2實施型態同樣 的效果。 【第4實施型態】 其次，依據本發明的第4實施型態的MEMS裝置的構 成顯示於第5圖。依據此第4實施型態的MEMS裝置1C在 第2實施形態之中，將RF-MEMS開關11代之以設置被直 列連接的2個RF-MEMS開關lli、ιι2的構成。
RF-MEMS開關11!爲靜電驅動型，具備靜電電極uai 和lib!、可動接觸頭llCl以及接點11(11和llei。rF-MEMS -11- (9) (9)579369 開關112爲靜電驅動型，具備靜電電極i la2和丨lb2、可動接 觸頭1 1C2以及接點丨ld2和丨le2。因而接點丨Idi連接於輸入 _子1 3 ’接點1 1 e 1連接於接點1 1 d2，接點i〗e2連接於輸出 端子14。因而’靜電電極丨丨心和〗〗“共同被連接而施加低 電k ’ 1 1 b !和1 1 b 2共同被連接而施加高電位。 在此實施形態之中，因爲RF-MEMS開關形成2個直 列連接的構造，所以可實現較低容量（高頻率）特性。又 ，在本實施型態，雖然RF-MEMS開關形成2個直列被連 接的構造’但RF-MEMS開關亦可形成3個以上直列被連 接的構造’此情況，可實現較本實施型.態更低容量（高頻 率）特性。 再者’不用說此第4實施形態亦可達到與第2實施形態 同樣的效果。 其次’依據本發明的第5實施形態MEMS裝置的構造 顯示於第6圖。依據此第5實施形態的MEMS裝置1D在顯 禾於第5圖的第4實施形態之中，形成新追加直列被連接的 2個RF-MEMS開關lh、112和被阻抗整合的配線15的構造 〇 不用說此第5實施形態亦達到與第4實施形態同樣的效 果。 其次，依據本發明的第6實施形態的MEMS裝置的構 成顯示於第7圖。在此第6實施形態的MEMS裝置1E顯 禾於第5圖的第4實施形態的MEMS裝置1C之中，形成重 新設置RF-MEMS開關1 13的構成。 12- do) RF-MEMS開關1 13爲靜電驅動型，具備靜電電極1 la3 和1 1 b 3、可動接觸頭1 1 c 3以及接點1 1 d 3和1 1 e 3。接點1 1 e 3 連接於RF-MEMS開關1 1 !的接點1 lejd RF-MEMS開關1 I2 的接點1 ld2的連接點，接點1 ld3連接於接地電源。又，靜 電電極1 1 b3與靜電電極1 1 b !、1 1 b2共同連接而施加高電位 〇 此實施形態與第4實施形態同樣，盡可能壓制雜訊的 產生，可得到高的信賴性，同時比之於第4實施形態可得 更好的低容量（高頻率）特性。 【第7實施形態】 其次，依據本發明的第7實施形態的MEMS裝置的構 造顯示於第8圖。此第7實施形態的MEMS裝置1F在顯示 於第2圖的第2實施形態的 MEMS裝置1 A之中，將RF-MEMS開關1 1代之以形成設置C接點的RF-MEMS開關1 7 的構造。 此RF-MEMS開關17據被連接於輸入端子18的可動接 觸頭17a、連接於輸出端子19a的接點17b以及連接於輸出 端子19b的接點17c。輸入端子18形成經由放電電路7連接 於受光電路5的高電位測的構造。平常，開關1 7的可動接 觸頭17a連接於接點1 7b、1 7c之中的一方。從發光元件電 路2發射光而在受光電路的兩端電壓產生時可動接觸頭17a 動作而連接於接點l7b、17c之中的另一方。 此實施形態亦與第2實施形態同樣，盡可能壓制雜訊 •13- (11) (11)579369 的產生，可得高的信賴性。 【第8實施形態】 其次，依據本發明的第8實施形態的MEMS裝置的構 成顯示於第9圖。此第8實施形態的MEMS裝置40具備 LED晶片42、矽光管44、MOSFET驅動晶片46以及電性連 接的Μ E M S所形成的Μ E M S晶片4 8、5 0，這些構成元件 被包（package )化。LED晶片42具有在第1至第7實施形 態之中的發光元件電路，MOSFET驅動晶片46具有第1至 第7實施形態的受光電路5以及放電電路7。又，藉由矽光 管44光結合發光元件電路2和受光電路5，從發光元件電路 2所射出的光通過矽光管44幾乎不漏光地到達受光電路5。 在此實施形態之中，雖然LED晶片42和MOSFET驅動晶 片46對向被配置，但在同一面上並排配置，可藉由矽光管 44而光結合而構成。 此第8實施形態亦與第1實施形態同樣盡可能壓制雜訊 的產生，可得高的信賴性。 【第9實施形態】
其次，依據本發明的第9實施形態的MEMS裝置的構 造顯示於第10圖。此第9實施形態的MEMS裝置40A具備 LED晶片42、矽光管44、MOSFET驅動晶片46、形成 MOSFET驅動晶片46和被電性連接的MEMS開關的MEMS 晶片48a、50a以及整合這些MOSFET驅動晶片46、MEMS 14- (12) (12)579369 晶片4 8 a、5 0 a和阻抗的配線5 2，這些構成要件被包化。 LED晶片42具有在第1至第7實施形態之中的發光元件電路 2，MOSFET驅動晶片46具有第1至第7實施形態的受光電 路5以及放電電路7。又，發光元件電路2和受光電路5藉由 矽光管44被光結合，從發光元件電路2所射出的光通過矽 光管44幾乎不漏光地到達受光電路5。在此實施形態之中 ，雖然LED晶片和MOSFET驅動晶片46對向被配置，但 是並排配置在同一面上，可藉由矽光管44光結合而構成。 再者，在此實施形態之中，構成MEMS晶片48a的 MEMS開關在開時構成MEMS晶片50a的MEMS開關形成 關狀態，構成MEMS晶片48a的MEMS開關在關狀態時構 成MEMS晶片50a的MEMS開關形成開狀態而構成。又， 配線5 2連接於接地電源。 此第9實施形態亦與第1實施形態同樣盡可能壓制雜訊 的產生，可得高的信賴性。 【第10實施形態】 其次，依據本發明的第10實施形態的MEMS裝置的 構造顯示於第11圖。此第10實施形態的MEMS裝置40B具 備LED晶片42、矽光管44、MOSFET驅動晶片46、，形成 與MOSFET驅動晶片46電性連接的MEMS開關MEMS晶 片48b、50b以及整合這些MOSFET驅動晶片46、MEMS 晶片4 8 b、5 0b和阻抗的配線5 2，這些構成要件被包化。 LED晶片42具有在第1至第7實施形態之中的發光元件電路 ，Ϊ5- (13) (13)579369 2，Μ 0 S F E T驅動晶片4 6具有第1至第7實施形態的受光電 路5以及放電電路7。又，發光元件電路2和受光電路5藉由 矽光管4 4被光結合，從發光元件電路2所射出的光通過矽 光管4 4幾乎不漏光地到達受光電路5。在此實施形態之中 ，雖然LED晶片42和MOSFET驅動晶片46對向被配置’ 但是並排配置在同一面上，可藉由矽光管44光結合而構成 〇 再者，在此實施形態之中，構成MEMS晶片48b的 MEMS開關和構成MEMS晶片50b的MEMS開關，一齊形 成開或關狀態而構成。 此第1 〇實施形態亦與第1實施形態同樣盡可能壓制雜 訊的產生，可得到高的信賴性。 【第1 1實施形態】 其次，依據本發明的第1 1實施形態的MEMS裝置的 構造顯示於第14圖。依據此第11實施形態的MEMS裝置 在顯示於第2圖的第2實施形態的MEMS裝置之中，形成 新設置發光元件電路2’、受光電路5’、MOS開關70以及電 阻72的構造。發光元件電路2’從例如 LED ( Light Emitting Diode)或 LD( Laser Diode)等發光元件 2a 所 構成，受光電路5’從被直列連接的複數個受光光二極體5! .....5 n所構成。形成Μ Ο S開關7 0的閘極經由放電電路7 連接於受光電路5 ’的高電位側，源極或汲極之中的一方連 接於受光電路5的低電位側，另一方連接於rf-MEMS開 -16- (14) (14)579369 關1 1的靜電電極1 1 a的構造。形成電阻72的一端連接於 RF-MEMS開關1 1的靜電電極1 la，另一端連接於 RF-MEMS開關1 1的靜電電極1 lb的構造。 其次，說明本實施形態的動作。首先，從受光電路2 發射光時，雖然在受光電路5的兩端高電壓產生，但因爲 MOS閘極關，所以在RF-MEMS開關11的靜電電極11a、 1 1 b形成同電位，充以同電荷的電。因而，靜電相斥力作 用於可動接觸頭，可動接觸頭1 lc和接點1 1 d、1 1 e間的距 離變大，更確實的開關關狀態變得可能。在這種狀態，從 發光元件電路2,發射光於受光電路5’，在受光電路5’的兩 端產生高電壓。之後，受光電路5’的高電路經由放電電路 7，施加於MOS開關70的閘極，MOS開關70開。接著， 電流流動於電阻72，在RF-MEMS開關1 1的靜電電極1 la 、1 1 b充以不同的電荷。藉此，靜電吸引力作用於可動接 觸頭1 1 c，可動接觸頭1 1 c變得接於接點1 1 d、1 1 e，形成 確實開關開狀態。 此實施形態與第2實施形態同樣，盡可能壓制雜訊的 產生，可得到高的信賴性。 如此，以附加分別使用靜電性的吸引力和排斥力的電 路於目前爲止說明的基本構造，更確實且高信賴性的 MEMS動作變得可能。 有效分別使用靜電性的吸引力和排斥力的電路或構造 ，不僅RF-MEMS，不用說對MEMS鏡和啓動器等的其它 MEMS的信賴性提昇亦是有效。 -17· (15) (15)579369 【第12實施形態】 其次，依據本發明的第12實施形態的MEMS裝置的 構造顯示於第15圖。依據此第12實施形態的MEMS裝置 1G，在顯示於第2圖的第2實施形態的MEMS裝置1 A之中 ，形成置換受光電路5爲受光部5A的構造。受光部5A具 備放電電路控制用受光電路5a和MEMS驅動用受光電路 5b。受光電路5a從被直接連接的複數個受光二極體5ai、 …、5am所構成，受光電路5b從被直列連接的複數個受光 二極體5b!.....5bn所構成。受光電路5a和受光電路5b 被直列連接的構成，亦即形成連接構成受光電路5 a的受 光二極體5 am的負極於構成受光電路5b的受光二極體51m 的正極的構成。因而，在本實施形態之中，發光電子電路 2發射光於受光電路5a和受光電路5b的兩方。 放電電路7具備與受光電路5a並列被連接的電阻R和 接合型FET8。接合型FET8形成汲極連接於受光電路5a、 受光電路5b的連接點，亦即構成受光電路5b的受光二極 體5b i的正極，閘極經由電阻R連接於構成受光電路5 a的 受光二極體正極以及源極連接於構成受光電路5b的 受光二極體5bn的負極的構造。又，在本實施形態之中， 接合型FET8的汲極連接於顯示於第2圖的RF-MEMS11的 靜電電極1 lb，源極連接於RF-MEMS1 1的靜電電極1 la。 在此實施形態之中，接合型FET8爲正常開型，發光 元件電路2發光，在受光電路5a、5b的兩端驅動電壓產生 時，形成關狀態。因此，此驅動電壓經由放電電路7施加 -18- (16) (16)579369 於顯示於第2圖的RF-MEMS開關11的靜電電極11a、lib 。之後，可動接觸頭11接觸於接點，RF_MEMS開關11形 成開狀態，輸入端子1 3和輸出_子1 4導通。又，發光元件 電路2停止光的放射時，受光電路5 a、5 b的兩端的電位差 變成零，藉由施加於構成放電電路7接合型FET8的閘極的 電位亦變爲零而接合型FET形成開狀態。藉此，靜電電 極1 la、1 lb間短路，RF-MEMS開關1 1形成關狀態。 再者，在本實施形態之中，RF-MEMS開關1 1平常爲 關狀態，藉由在靜電電極1 1 a、1 1 b間施加電壓，雖然形 成開‘狀態，但是平常爲開狀態，若在靜電.電極1 1 a、1 1 b 間施加電壓，亦可爲形成關狀態的RF-MEMS開關。 又，在本實施形態之中，受光部5A雖然從被直列連 接的2個受光電路5 a、5 b所構成，但亦可從3個以上的受 光電路構成。 如以上說明，若由本實施形態，與第2實施形態同樣 ，盡可能壓制雜訊的產生，可得到高的信賴性。又，與習 知的情況比較可減少部件件數，更且高耐壓化變得可能， 同時可得到更好的升壓波形。 【第1 3實施形態】 其次，依據本發明的第13實施形態的MEMS裝置參 照第1 6圖說明。第1 6圖係顯示依據第1 3實施形態的MEM S 裝置的構造的斷面圖。此實施形態的MEMS裝置具備發 光元件60、光結合部62、受光元件64、包含放電電路的控 -19- (17) (17)579369 制部66以及 MEMS68。受光，元件64、控制部66以及 MEMS68形成在同一*半導體晶片70上。但是，發光兀件60 不形成在半導體晶片70上。發光元件60和受光元件54藉由 光結合部62連接，光結合部例如從矽光管所構成。 發光元件60例如從LED所構成。再者，發光元件60 可爲LD、有機EL、矽基的發光元件和其它的任何之一。 從此發光元件60所發射的光藉由受光元件64轉換爲電壓。 藉由從受光元件64產生的電壓控制部66控制MEMS 68。 藉由如此之構造，本實施形態亦盡可能壓制雜訊的產 生，可得到高的信賴性。 【第14實施形態】 其次，依據本發明的第14實施形態的MEMS裝置參 照第17圖說明。第17圖係顯示依據第14實施形態的MEMS 裝置的構造的剖面圖。此實施形態的MEMS裝置具備發 光元件60、光導引62、受光元件64、包含放電電路的控制 部66以及MEMS68。發光元件60、受光元件64、控制部66 以及MEMS裝置68形成於同一半導體晶片70。因而’發 光元件藉由光導引62與受光元件64連接。 發光元件60例如從LED所構成。再者，發光元件60 可爲LD、有機EL、矽基的發光元件和其它的任何之一。 從此發光元件60所發射的光經由光導引62發送到受光元件 64。此被發送的光藉由受光元件64轉換爲電壓。藉由從受 光元件64產生的電壓控制部66控制MEMS 68。 (18) (18)579369 藉由如此構造，本實施形態亦盡可能壓制雜訊的產生 ，可得到高的信賴性。 【第1 5實施形態】 其次，依據本發明的第1 5實施形態的MEMS裝置的 構造顯示在第18圖。依據此第15實施形態的MEMS裝置 1H在第2實施形態之中，將RF-MEMS開關1 1代之以形成 設置獨立的2個RF-MEMS開關1 1旧1 12的構造。 RF-MEMS開關lli爲靜電驅動型，具備靜電電極uai 和1 lbi、可動接觸頭1 1(^以及接點1 ld_ 1 lei。RF-MEMS 開關Π2爲靜電驅動型，具備靜電電極1 la2和1 lb2、可動接 觸頭1 lc2以及接點1 ld2和1 le2。因而接點1 Id!連接於輸入 端子1 3 i，接點1 1 e】連接於輸出端子1 4】。因而接點1 1 d2連 接於輸入端子1 3 2，接點1 1 e 2連接於輸出端子1 4 2。因而， 靜電電極1 1 a i和1 1 a2共同被連接且施加低電位，靜電電極 1 1 b !和1 1 b2共同被連接且施加高電位。亦即，在本實施形 態之中，雖然在RF-MEMS開關1 1 !和1 12各自輸入不同的 輸入，但是以開關而言，同時形成ON或OFF狀態。 再者，不用說此第1 5實施形態亦達到與第2實施形態 同樣的效果。在此第1 5實施形態之中，雖然具備兩個獨立 的RF-MEMS開關，但是亦可爲具備3個以上的獨立的rf-MEMS開關的構造。此情況，全部的RF-MEMS開關同時 形成ON狀態或OFF狀態。又，亦可爲設置直列連接於各 RF-MEMS開關的其它的RF-MEMS開關的構造。 (19) (19) 579369 【第16實施形態】 其次’依據本發明的第16實施形態的MEMS裝置的 構造顯示於第19圖。依據此第16實施形態的MEMS裝置1 J 在第2實施形態之中，將RF_MEmS開關1 1代之以形成設 置獨立的2個RF-MEMS開關1 1 jp 1 12的構造。 RF-MEMS開關1 1 i爲靜電驅動型，具備靜電電極丨丨ai 和1 lbi、可動接觸頭1 lCl以及接點丨丨^和丨lei。RF_MEMS 開關1 12爲靜電驅動型，具備靜電電極1 1 a 2和1 1 b 2、可動接 觸頭1 IQ以及接點1 1〇12和1 le2。因而接點丨ldl連接於輸入 端子1 3 1，接點1 1 e 1連接於輸出端子1 4 !。因而接點1 1 d 2連 接於輸入端子132，接點1 ie2連接於輸出端子i42。因而， 靜電電極1 1 a i和1 1 b2共同被連接且施加低電位，靜電電極 1 1 b 1和1 1 a 2共同被連接且施加高電位。亦即，在本實施形 態之中，雖然在RF-MEMS開關1 1 !和1 12各自輸入不同的 輸入，但是以開關而言，一方的RF-MEMS開關ON時另 一方的RF-MEMS開關形成OFF狀態而連接。 再者’不用說此第1 6實施形態亦與第2實施形態達到 同樣的效果。又，亦可設置直列連接於各RF-MEMS開關 的其它的RF-MEMS開關而構成。 【第17實施形態】 其次，依據本發明的第17實施形態的MEMS裝置的 構造顯示於第圖。依據此第I7實施形態的MEMS裝置 #在第15實施形態之中，形成共同連接rf_mems開關 -22- (20) (20)579369 lh的輸入端子13!和RF-MEMS開關112的輸入端子132, 同時共同連接 RF-MEMS開關11!的輸出端子14!和 RF-MEMS開關1 12的輸出端子142的構造。亦即，RF-MEMS開 關1 1旧RF-MEMS開關1 12形成被並列連接的構造。 藉由此種構造，可使輸入輸入湍子1 3的電流分流，比 較於第2實施形態的MEMS裝置的RF-MEMS開關11可縮 小本實施形態的RF-MEMS開關的容量。 再者，不用說此第1 7實施形態亦與第2實施形態達到 同樣的效果。在此第17實施形態之中，雖然2個RF-MEMS 開關被並列連接，但亦可爲並列連接3個以上的RF-MEMS 開關的構造。 在上述實施形態之中，RF-MEMS開關雖然在不施加 控制用電壓實爲形成OFF狀態的開關，但是亦可爲在不 施加控制用電壓時爲ON狀態的開關，亦可爲C接點的 RF-MEMS 開關。 又，在上述實施形態之中，雖係針對MEM S爲RF-MEMS開關的情況說明，但對藉由在光二極體陣列產生的 高電壓所驅動的MEMS構造藉由鏡和光開關以及啓動器 等的機械形狀的變化控制信號的所有構造是有效的。 【發明的效果】 .如以上所示，若依照本發明，可盡可能壓制雜訊的產 生和得到高的信賴性。 -23- (21) (21)579369 【圖式簡單說明】 第1圖係顯示依照本發明的第1實施形態的MEM S裝 置的構造的方塊圖。 第2圖係顯示依照本發明的第2實施形態的Μ E M S裝 置的構造的方塊圖。 第3圖係顯示依照本發明的放電電路的一具體實施例 的構造的電路圖。 第4圖係顯示依照本發明的第3實施形態的MEMS裝 置的構造的方塊圖。 第5圖係顯示依照本發明的第4實施形態的MEM S裝 置的構造的方塊圖。 第6圖係顯示依照本發明的第5實施形態的MEMS裝 置的構造的方塊圖。 第7圖係顯示依照本發明的第6實施形態的MEM S裝 置的構造的方塊圖。 第8圖係顯示依照本發明的第7實施形態的MEMS裝 置的構造的方塊圖。 第9圖係顯示依據本發明第8實施形態的MEMS裝置 的構造的剖面圖。 第10圖係顯示依據本發明第9實施形態的MEMS裝置 的構造的剖面圖。 第.11圖係顯示依據本發明第10實施形態的MEMS裝 置的構造的剖面圖。 七七银圖 第12圖係顯示RF-MEMS開關的一般的構造的万 -24- (22) 579369 第13圖係顯示RF-MEMS開關的一具體構造的圖。 第14圖係顯示依照本發明的第1 1實施形態的MEMS 裝置的構造的方塊圖。 第15圖係顯示依據本發明的第12實施形態的MEM S 裝置的構造的電路圖。 第16圖係顯示依據本發明第13實施形態的MEM S裝 置的構造的剖面圖。 第17圖係顯示依據本發明第14實施形態的MEM S裝 置的構造的剖面圖。 第1 8圖係顯示依照本發明的第丨5實施形態的MEM S 裝置的構造的方塊圖。 第19圖係顯示依照本發明的第16實施形態的Mems 裝置的構造的方塊圖。以及 第2 0圖係顯不依照本發明的第1 7實施形態的μ E M S 裝置的構造的方塊圖。 [圖號說明] ‘ 2 發光元件電路 2a 發光二極體 4 驅動電路 5 受光電路 5i ( 1 ’…’ η) 受光二極體 7 放電電路 -25- (23)579369 8 接合型fet 10 MEMS 1 1 RF-MEMS 開關 11a、 1 lb 靜電電極 11c 可動接觸頭 lid、 lie 接點 13 輸入端子 14 輸出端子 70 Μ 0 S開關 72 電阻 - 26-